Применение ТЕМ к исследованию монокристаллов вольфрама, химически осажденных из газовой фазы, в сочетании с различными способами препарирования фольг (особенно с методом поперечного сечения), позволило установить новые закономерности газофазной кристаллизации:
- При осаждении вольфрама на монокристаллические подложки формируется эпитакснальная граница из дислокаций несоответствия, структура которой зависит от ориентации подложки и условий осаждения.
- На стадии срастания отдельных островков в сплошную пленку образуются дислокационные петли и характерные для этого слоя смешанные дислокации.
- В процессе эпнтаксиального роста монокристаллических слоев вольфрама не происходит наследования дислокационной структуры подложки.
- Следующий за эпитаксиальной границей монокристаллический слой обладает пониженной плотностью дислокаций, а затем по мере накопления структурных несовершенств их плотность достигает.
- При осаждении вольфрама в режиме роста поликристаллического осадка на монокристаллические подложки, которые оказывают сильное ориентирующее влияние на начальные стадии роста, в начальный период над эпитакспальной границей растет монокристаллическая прослойка, толщина которой зависит от степени различия режимов осаждения моно- и поликристаллических слоев.
В настоящей работе проведено изучение структурных особенностей монокристаллов вольфрама, полученных из газовой фазы методом химических транспортных реакций в системе. Качественные электромагнитные клапаны, предназначенные для регулирования потока вещества в жидком и газообразном состоянии, характеризуются устойчивостью к условиям внешней среды, точностью, надежностью при работе с экстремальными температурами (как высокими, так и низкими).
Осаждение вольфрама проводилось в реакционных кварцевых аппаратах специальной конструкции. В качестве поверхности осаждения использовались молибденовые подложки трубчатой формы с направлением вдоль оси и сферической формы. В зависимости от условий получения (давление изменяли при постоянной температуре подложки, равной 1540° С) трубчатые образцы приобретали в сечении форму от цилиндра до правильной шестигранной призмы (температура испарителя изменялась в интервале от ПО до 180° С).
В отдельных случаях образцов нарушалась вследствие прорастания выходящих на их поверхность зерен, так называемых «паразитных» зерен. Направлением прорастания зерен является направление. В направлениях зерна не прорастали.
Основное внимание в работе уделялось определению угловых ориентационных характеристик зерен. Как известно, эти характеристики оказывают влияние на такие физико-механические свойства металлов, как энергия границ зерен, сегрегации но границам зерен, миграция и проскальзывание по границам зерен.
В современной теории структуры границ зерен в металлах важное значение имеют такие понятия, как граница совпадения и решетка совпадения. Основной характеристикой решеток является параметр — обратная плотность общих узлов двух решеток.
Практическая важность изучения структуры границ зерен зависит от действительной доли структурных (специальных) границ в поликристаллическом образце. Обычно теоретические оценки этой величины проводятся для случая произвольного положения границы зерна, т. е. принимаются во внимание только угловые характеристики разворота зерен. Соответствующие плотности распределений и функции распределений для кубических кристаллов находят в металловедении все более широкое применение.
На основе анализа результатов вычислений параметров разворотов, соответствующих возникновению решеток совпадения установлено, что при описании решеток совпадения посредством разворотов с минимальным значением угла оси соответствующих разворотов лежат вдоль сторон стандартного стереографического треугольника. «Развертка» сторон стандартного стереографического треугольника с заданием в радиальном направлении угла разворота вокруг соответствующих осей. Окружности определяют сечения объемов, приводящих к возникновению решеток совпадения, плоскостями, ограничивающими в пространстве разворотов стереографический треугольник.